MENISKUS (KEMIJA): OD ČEGA SE SASTOJI I VRSTE - KEMIJA - 2026

Meniskus je zakrivljenost površine tekućine. Također, to je slobodna površina tekućine na sučelju tekućina-zrak. Tekućine karakteriziraju fiksni volumen, malo su stisljivi.

Međutim, oblik tekućine varira usvajanjem oblika spremnika koji ih sadrži. Ova karakteristika nastaje zbog slučajnog kretanja molekula koje ih tvore.

Izvor: Jleedev putem Wikipedije.

Tekućine imaju sposobnost protoka, visoku gustoću i brzo se difundiraju u druge tekućine s kojima se mogu miješati. Oni gravitiraju najnižim površinama spremnika, ostavljajući ne potpuno ravnu slobodnu površinu na vrhu. U nekim okolnostima mogu poprimiti posebne oblike poput kapi, mjehurića i mjehurića.

Svojstva tekućina poput tališta, tlaka pare, viskoziteta i topline isparavanja ovise o intenzitetu intermolekularnih sila koje daju koheziji koheziji.

Međutim, tekućine također djeluju na spremnik putem sila adhezije. Meniskus tada proizlazi iz ovih fizičkih fenomena: razlike između sila kohezije između čestica tekućine i sila adhezije koja im omogućuje vlaženje zidova.

Što je meniskus?

Kao što je upravo objašnjeno, menisk je rezultat različitih fizičkih fenomena, među kojima se može spomenuti i površinska napetost tekućine.

Kohezijske snage

Kohezijske sile fizički su pojam koji objašnjava međuljukularne interakcije unutar tekućine. U slučaju vode, kohezijske sile nastaju uslijed interakcije dipol-dipol i vodikovih veza.

Molekula vode je bipolarna u prirodi. To je zbog činjenice da je kisik u molekuli elektronegativan jer ima veću pohlepu za elektronima od vodika, što određuje da je kisik negativno nabijen, a vodikovi pozitivno nabijeni.

Postoji elektrostatička privlačnost između negativnog naboja jedne molekule vode, koji se nalazi na kisiku, i pozitivnog naboja druge molekule vode, koja se nalazi na vodiku.

Ta interakcija je ono što je poznato kao interakcija dipola i dipola ili sila, koja doprinosi koheziji tekućine.

Sile adhezije

S druge strane, molekule vode mogu komunicirati sa staklenim zidovima djelomičnim nakupljanjem atoma vodika u molekulama vode koji se snažno vežu na atome kisika na površini čaše.

To čini sila adhezije između tekućine i krute stijenke; kolokvijalno se kaže da tekućina mokri zid.

Kad se silikonska otopina stavi na površinu čaše, voda čašu ne impregnira u potpunosti, ali se na staklu formiraju kapljice koje se lako uklanjaju. Stoga je naznačeno da se ovim tretmanom smanjuje sila adhezije između vode i stakla.

Vrlo sličan slučaj se događa kada su ruke masne, a kad se opere u vodi, na vlažnoj koži mogu se vidjeti vrlo definirane kapi.

Vrste meniscija

Postoje dvije vrste meniskija: konkavna i konveksna. Na slici je konkavna A, a konveksna B. Točkasta crta označava ispravan iscjedak pri čitanju mjerenja glasnoće.

konkavan

Izvor: Cutler putem Wikipedije.

Konkavni meniskus karakteriziran je time da je kontaktni kut θ oblikovan staklenom stijenkom s linijom tangenta na meniskus i koji je umetnut u tekućinu ima vrijednost manju od 90 °. Ako se neka količina tekućine stavi na čašu, ona ima tendenciju da se širi po površini čaše.

Prisutnost konkavnog meniskusa pokazuje da su kohezijske sile unutar tekućine manje od sile adhezije na zid tekućeg stakla.

Stoga tekućina kupa i vlaži stakleni zid zadržavajući količinu tekućine i daje meniskus konkavan oblik. Voda je primjer tekućine koja tvori konkavne menisce.

Konveksan

U slučaju konveksnog meniskusa, kontaktni kut θ ima vrijednost veću od 90 °. Merkur je primjer tekućine koja tvori konveksne menisce. Kad kapljica žive stavi na staklenu površinu, kontaktni kut θ ima vrijednost 140º.

Promatranje konveksnog meniskusa pokazuje da su kohezijske sile tekućine veće od sile adhezije između tekućine i staklene stijenke. Kaže se da tekućina ne vlaži čašu.

Površinske sile kohezije (tekućina-tekućina) i adhezija (tekućina-kruta tvar) odgovorne su za mnoge fenomene od biološkog interesa; takav je slučaj površinske napetosti i kapilarnosti.

Površinska napetost

Površinska napetost je neto sila privlačnosti koja se vrši na molekule tekućine koja se nalazi na površini i koja ih ima tendenciju uvođenja u tekućinu.

Stoga površinska napetost veže tekućinu i daje im više konkavnih meniscija; Ili na drugi način: ova sila teže uklanja površinu tekućine sa staklenog zida.

Površinska napetost obično opada s porastom temperature, na primjer: površinska napetost vode jednaka je 0,076 N / m na 0 ° C i 0,059 N / m na 100 ° C.

U međuvremenu, površinska napetost žive pri 20 ° C iznosi 0,465 N / m. To bi objasnilo zašto živa tvori konveksne menisce.

Kapilarnost

Ako je kontaktni kut θ manji od 90 °, a tekućina navlači staklenu stijenku, tekućina u staklenim kapilarama može doći do ravnotežnog stanja.

Težina stupa tekućine kompenzira se vertikalnom komponentom kohezijske sile zbog površinske napetosti. Sila adhezije ne intervenira jer su okomite na površinu cijevi.

Ovaj zakon ne objašnjava kako se voda može uzdići od korijena do lišća kroz žile ksilema.

Zapravo postoje i drugi čimbenici koji interveniraju u tom pogledu, na primjer: kako voda isparava u lišću, omogućava usisavanje molekula vode u gornjem dijelu kapilara.

To omogućava drugim molekulama na dnu kapilara da se podignu kako bi zauzele mjesto molekula isparene vode.

Reference

1. Ganong, WF (2002). Medicinska fiziologija. 2002. 19. izdanje. Priručnik za uređivanje Moderno.
2. Whitten, Davis, Peck i Stanley. (2008). Kemija. (8. izd.). CENGAGE Učenje.
3. Helmenstine, Anne Marie, dr. Sc. (4. kolovoza 2018.). Kako čitati meniskus iz kemije. Oporavilo od: misel.com
4. Wikipedia. (2018.). Meniskus (tekućina). Oporavilo sa: en.wikipedia.org
5. Friedl S. (2018). Što je menisk? Studija. Oporavilo od: study.com
6. Površinska napetost. Oporavak od: chem.purdue.edu